体外药物心脏效应安全性评价

人诱导多能干细胞分化的心肌细胞 (hiPSC-CMs) 是研究最深入且表征最透彻的细胞类型之一。这些 hiPSC-CM 细胞由人类诱导多能干细胞产生，目前用于药物发现、毒理学和心脏疾病潜在机制的研究。这些心肌细胞已经作为一种完整的体外模型用于尚在开发中药物的毒性和安全性评估，特别是用于心律失常的评估。

 

在药物研发中，药效是研究者首要关注的对象，但是随着药物研发的进行，安全性更应该成为药物研发中最需要考虑的因素。心脏毒性是药物开发中的常见问题，需要进行有效识别和减轻。心脏毒性包括各种影响心肌细胞集成离子通道活性、收缩性或结构完整性和活性的不良影响。大量的药物开发项目因可能导致心脏疾病而在临床前后期和临床早期阶段被终止。在过去的二十年中，因心脏毒性撤市或发布安全警告的药物不断增多。据统计，2015年中止的药物临床项目中就有超过50%的药物是因为安全性问题，其中心脏毒性一直是药品召回和FDA黑框警告的主要原因。

 

近年来，生物药和小分子等抗肿瘤药物研发数量激增，因此为了确保药物的临床安全，研发人员有必要将药物诱导的心肌毒性或者off-target效应在临床申报前完成验证。安捷伦细胞分析事业部在药物心脏安全性评估方面可以提供全面的工具支持。

 

人诱导干细胞来源的心肌细胞（hiPSC-CM)的诱导分化

心肌细胞不具备自我更新能力，体外心脏毒性检测需在人诱导干细胞来源的心肌细胞，Agilent xCELLigence RTCA ePacer为获得功能成熟的 hiPSC-CM提供了一种简便有效的方法。在精确、一致的电刺激条件下，ePacer在2–3周内即可改善hiPSC心肌细胞的成熟状态，并且不会对细胞产生任何可检测到的毒性或应激。可同时刺激多达6块E-Plate中的细胞，以进行更多高通量实验。

                                                                                Agilent xCELLigence RTCA ePacer

 

药物诱导的心肌细胞收缩和离子通道损伤评估

hIPSC-CM诱导成熟后使用 xCELLigence RTCA CardioECR 系统评估同一块板子中hiPSC-CM在药物诱导后的的收缩反应，离子通道（Na+, Ca2+, 及 K+）活性和心肌细胞活力等。

通过成像对心肌细胞数量以及活率分析

hIPSC-CM诱导成熟后，在E-Plate Cardio VIEW 96 上使用 Agilent xCELLigence RTCA eSight系统对细胞进行成像采集，通过成像数据分析孔内的细胞数量，或者通过死细胞染料和阻抗检测心肌细胞在药物诱导下的活率变化。

心肌细胞线粒体毒性分析

线粒体对于维持心肌细胞正常功能具有至关重要的作用，线粒体结构与功能异常会导致心肌病的发生与发展。Agilent Seahorse XFe96分析仪以微孔板形式测定心肌细胞在药物诱导下的线粒体呼吸和糖酵解的改变。

                                                                                      Agilent Seahorse XFe96分析仪

 

小结

安捷伦提供行业领先的集成工作流程解决方案，实时评估药物引起的心脏毒性，可应用于化药，小分子靶向药，抗体药以及细胞治疗药物等。安捷伦的解决方案可生成更全面的数据，包括心肌细胞的收缩，电生理，活力，糖酵解，耗氧率以及线粒体毒性等，提高评估药物诱导性心脏毒性的数据质量。

 

声明：仅供研究使用，不用于诊断性操作。

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